[이데일리 최영지 기자] 미세공정 개발의 한계뿐 아니라 HBM(고대역폭메모리) 등 융복합 반도체에 대한 요구가 늘어나며 첨단 패키지 기술이 미래 먹거리로 꼽히고 있다. 삼성전자가 대만 TSMC에 비해 파운드리(반도체 위탁생산)를 비롯해 패키지 분야에서도 뒤처져 있는 만큼 첨단기술 개발·국내 생태계 조성 등이 시급하다는 목소리가 나왔다

이를 두고 업계에선 삼성전자가 대만 TSMC의 파운드리 시장점유율을 좁히기 위한 방법 중 하나로 첨단 패키지기술 경쟁력 확보를 꼽은 것으로 해석한다.

업계에 따르면 삼성전자의 지난해 7나노 이하 선단공정 시장점유율은 전체 11.2%로, 같은기간 해당 매출액은 50억달러(6조4800억원)를 냈을 것으로 추정된다.

한편 TSMC의 경우 7나노와 5나노 매출액이 각 194억달러(25조1300억원), 204억달러(26조4300억원)를 기록했을 것으로 분석된다. 게다가 올해 AMD의 노트북용 프로세서 등 양산으로 4나노 매출도 늘어날 것으로 보인다.

삼성전자가 TSMC를 추격하기 위해선 설비투자는 물론 기술투자가 시급하다는 게 업계 중론이다. TSMC는 패키지 선발주자임에도 계속해서 패키지 생산라인을 늘리고 있다. 이는 대만 내 여섯번째 패키징 공장으로 5나노 반도체를 주로 맡을 것으로 보인다.

삼성전자의 생산능력이 이에 훨씬 못 미치기에 첨단 기술 개발에 집중해야 한다는 주장도 나온다. 대표적인 첨단 패키징 기술로는 3차원(3D) 적층 기술을 비롯해 팬아웃(FO), WLP, 인터포저, 칩렛 등이 있다. 김형준 차세대지능형반도체사업단 단장(서울대 명예교수)은 “첨단 어드밴스드 패키징은 후공정이지만 전공정과 매우 유사해 (삼성전자 입장에선) 기술 개발에 용이할 것”이라고 했다.

삼성전자는 2020년 3D 패키징 기술인 ‘X-큐브’를 선보인 바 있다. 이 기술은 극자외선(EUV) 공정으로 만든 시스템온칩(SoC)과 캐시메모리(SRAM)를 실리콘관통전극(TSV)으로 연결한 기술로, 시스템반도체의 데이터 처리속도를 획기적으로 향상시킬 수 있고, 전력 효율도 높일 수 있다. 2021년에는 HBM을 6개 이상 탑재할 수 있는 기술인 ‘H-큐브’를 개발했다.

삼성전자가 최근 DS부문 내 사업 조직인 AVP(Advanced Package)팀을 만든 것도 첨단기술 개발에 더욱 힘을 쏟겠다는 복안이다. 파운드리사업부의 강문수 부사장이 AVP팀을 이끌며 첨단 패키지 개발부터 양산 테스트 제품출하까지 총괄한다.

김형준 단장은 삼성전자가 국내 후공정 생태계를 조성해 후공정 업체와 소재·부품·장비 업체 등과 협력해야 한다고도 조언했다. TSMC가 10년 전부터 대만 ASE 등 현지 협력업체들과 협업해 생태계를 조성한 것과 대조된다는 것이다. 그는 “삼성전자의 국내 패키지업체에 대한 기술 지원, 기술 투자를 하는 식의 거시적인 전략이 필요하다”고 했다.